奇妙的化學(xué)振蕩反應(yīng)課件

1、0909402012 郁海楠 0909402021 王梅奇妙的化學(xué)振蕩反應(yīng) 所謂振蕩反應(yīng)是指一些自催化反應(yīng)有可能使反應(yīng)體系中某些物質(zhì)的濃度隨時間或空間發(fā)生周期性的變化，即發(fā)生化學(xué)振蕩。目錄 實驗?zāi)康?實驗原理 實驗試劑與儀器 實驗步驟及現(xiàn)象 注意事項 參考文獻 心得體會與反思實驗?zāi)康牧私庹袷幏磻?yīng)的一般原理。讓學(xué)生主動探索、實踐、發(fā)現(xiàn)和體驗，培養(yǎng)科學(xué)精神、創(chuàng)新思維、收集信息的能力和分析解決問題的能力。幫助學(xué)生掌握基本的科學(xué)方法，提高科學(xué)素養(yǎng)。目錄實驗原理 在一定條件下, 過氧化氫既可以作為還原劑, 又可以作為氧化劑。在本實驗條件下(室溫, 淀粉溶液里),過氧化氫在Mn2+ 催化下分別跟碘酸鈉、單

2、質(zhì)碘發(fā)生振蕩反應(yīng), 使溶液的顏色呈現(xiàn)周期性的變化( “無色-琥珀色-藍色-無色”) , 直至過氧化氫完全反應(yīng), 混合溶液的顏色才不會再變化, 始終保持深藍色。上述顏色變化的反應(yīng)機理很復(fù)雜, 可能的反應(yīng)機理是:實驗原理 5H2O2 + 2IO3- + 2H+ 5O2+ 6H2O+ I2 (在Mn2+ 催化下)使淀粉溶液變藍 I2 + CH2(COOH)2 ICH(COOH)2 + I- + H + I2 + ICH (COOH)2 I2C(COOH)2 + I- + H + 溶液呈琥珀色 I2 + 5H2O2 2HIO3 + 4H2O 使藍色淀粉溶液褪色實驗原理 有淀粉存在時, 過氧化氫在Mn2

3、+ 催化下跟碘酸鉀反應(yīng), 開始生成少量的單質(zhì)碘, 單質(zhì)碘又與丙二酸發(fā)生取代反應(yīng), 混合液呈琥珀色; 當(dāng)單質(zhì)碘達到一定量時,混合液呈藍色; 當(dāng)單質(zhì)碘超過一定量時, 過氧化氫將快速氧化完單質(zhì)碘后, 混合液呈無色。然后, 又開始新一輪的振蕩。 目錄實驗試劑與儀器 試劑： 41 mL 30%的 H2O2 溶液, 3.96g 碘酸鈉( C.P) , 4mL 2 mo lL/L H2SO4 溶液, 1.6 g丙二酸( C.P ), 0.34g 硫酸錳晶體( C.P ), 10 mL 0.3% 的可溶性淀粉溶液, 蒸餾水.實驗試劑與儀器 儀器： 長頸圓底燒瓶，帶導(dǎo)管的橡皮塞，100 mL 燒杯3只, 100

4、 mL量筒1只, 10 mL 量筒1只, 臺秤1臺, 玻璃棒1支, 酒精燈1盞, 火柴1盒, 白紙1張。目錄實驗步驟及現(xiàn)象 1. 溶液的配制 ( 1)溶液A。在100 mL 燒杯中加入41 mL 30% 的H2O2 溶液,再加入59mL 蒸餾水, 用玻璃棒攪拌均勻, 即為溶液A。 ( 2)溶液B。稱取3.96g碘酸鈉, 放入到100 mL燒杯中, 用少量的蒸餾水溶解, 再加入4 mL 2 molL/LH2 SO4 溶液, 用蒸餾水稀釋到100 mL, 即為溶液B。實驗步驟及現(xiàn)象 ( 3)溶液C。稱取1.6 g丙二酸、0.34 g MnSO4 晶體, 放入100 mL燒杯中, 用少量的蒸餾水溶解

5、, 加入10mL 0.3% 的可溶性淀粉溶液, 攪拌均勻后, 用蒸餾水稀釋到100 mL, 即為溶液C。實驗步驟及現(xiàn)象 2. 混合溶液 ( 1)將溶液A倒入圓底燒瓶里, 塞上帶有玻璃導(dǎo)管的橡皮塞, 再將帶火星的木條放在玻璃導(dǎo)管口附近, 觀察現(xiàn)象（現(xiàn)象1） ( 2)取下橡皮塞, 向圓底燒瓶里快速加入100 mL溶液B和100 mL 溶液C 的混合液, 塞上橡皮塞, 振蕩, 靜置, 觀察實驗現(xiàn)象, 并將顏色周期性變化的時間記下（現(xiàn)象2）實驗步驟及現(xiàn)象 3. 檢驗氣體 將帶火星的木條放在導(dǎo)管口, 帶火星的木條復(fù)燃。證明該化學(xué)振蕩過程中生成的無色氣體是氧氣（現(xiàn)象3）目錄注意事項 1. 本實驗成功的標(biāo)志

6、是溶液的顏色由“無色-琥珀色-藍色-無色”反復(fù)循環(huán)變色, 它與溶液的濃度是否準(zhǔn)確有關(guān), 并且混合時3種溶液的體積要相同。因此,一定要配準(zhǔn)、量準(zhǔn)3種溶液。否則, 看不出3種顏色反復(fù)循環(huán)變化的現(xiàn)象, 只能看到溶液的顏色由“無色- 琥珀色”反復(fù)循環(huán)變色, 或溶液的顏色只出現(xiàn)藍色, 或無色溶液不發(fā)生顏色變化。注意事項 2. 振蕩周期的長短受硫酸的濃度、溶液的溫度、混合液攪拌與否的影響。硫酸的濃度愈低, 振蕩的周期愈長; 溶液的溫度愈高, 振蕩的周期愈短; 攪拌混合液, 振蕩的周期變短。 3. 混合溶液中冒泡的現(xiàn)象是由于過氧化氫發(fā)生反應(yīng)而放出氧氣所致。振蕩停止后, 混合溶液保持深藍色(含有較多的碘單質(zhì))

7、 , 把帶火星的木條放在玻璃導(dǎo)管口進行檢驗, 木條復(fù)燃, 實驗現(xiàn)象更明顯, 因為圓底燒瓶內(nèi)富集了大量的氧氣。目錄參考文獻 1 李祥云. 化學(xué)振蕩反應(yīng)簡史 J. 化學(xué)通報, 1986, ( 11) :56- 57. 2 石 豐, 普里高津. 耗散結(jié)構(gòu)理論. 3 孫金余 王溪溪 ,化學(xué)振蕩反應(yīng)演示實驗設(shè)計.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011年8期。目錄心得體會與反思心得體會 這次實驗的整個過程都是由我們獨立完成的。從剛開始的找資料、找文獻到最終整個實驗方案的完成，這其中每一步我們都必須精心設(shè)計。與以往實驗不同的是，這次實驗的目的、原理、試劑與儀器及步驟都由我們自己思考或者查找資料來完成。這很大程度上鍛煉了

8、我們的思維、探究、動手能力以及對知識的綜合運用能力。 本次的振蕩反應(yīng)實驗給我們帶來了視覺上的享受，在實際教學(xué)過程中，如果適當(dāng)?shù)募右赃\用，能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與熱情。 反思 我們這次實驗并沒有很成功，有幾點需要反思。1、我們對硫酸對該反應(yīng)的影響認識不夠，所以在沒有2 mol/LH2 SO4 情況下，直接用濃硫酸代替而沒有用濃硫酸來配制2mol/L的硫酸。這說明我們對待科學(xué)研究的態(tài)度還不夠嚴謹2、針對我們這次實驗，我們因為采用視頻的方式來進行匯報更為合適。（視頻無法導(dǎo)出）3、對待實驗的態(tài)度應(yīng)該嚴謹、認真，不能把平時隨隨便便的態(tài)度帶到實驗中去。溶液A溶液B溶液C現(xiàn)象1 添加A溶液 木條沒有